Dimensionamento Preciso de Indutores: Fórmulas de Wheeler para Núcleo de Ar e PCB

Fundamentos de Indutância

A imagem a seguir ilustra os conceitos centrais por trás das equações de indutância de Wheeler.

As fórmulas de Wheeler são o padrão da indústria para estimar a indutância de bobinas de núcleo de ar, especialmente em radiofrequência. Elas fornecem resultados confiáveis com precisão de cerca de 1 % quando as condições geométricas são atendidas.

Fórmula de Solenoide de Núcleo de Ar

Para um solenoide de camada única, núcleo de ar, onde a razão 2r/l é menor que 3, a seguinte expressão rende a indutância dentro de 1 % do valor medido.

A variante "bobina grossa" mantém esse nível de precisão quando os termos do denominador na equação são quase iguais.

Fórmula Espiral de Wheeler

Aplicável quando o espaçamento c excede 0,2 r, esta fórmula entrega precisão de 1 %. Embora derivada para fio redondo, pode ser usada para indutores espirais em circuito impresso com modesta redução de precisão.

Equações de Indutor PCB Quadrado

A indutância de um indutor de circuito impresso quadrado é calculada usando duas fórmulas distintas, dependendo se os comprimentos dos lados são iguais (p = q) ou desiguais (p ≠ q).

Referência de Bitola de Fio

A tabela de fio acompanhante lista os valores de "voltas por polegada" para fio magnético esmaltado, permitindo aplicação precisa das fórmulas acima.

Recursos Relacionados

• Planilha de Indutância